王恒

摘 要：在鉆井過程中，受到鉆頭類型以及地層性質(zhì)影響，巖屑類型會(huì)受到影響，另外工程參數(shù)也會(huì)影響到巖屑類型，這就使得地質(zhì)錄井巖性辨別更加困難，不容易歸位，造成油氣顯示層漏失等問題。在地質(zhì)錄井中巖屑?xì)w位主要采用巖屑自然伽馬歸位的方式，巖屑的采樣主要采用井字取樣和雙層振動(dòng)篩進(jìn)行取樣，因而巖屑的描述程序有所改變。文章主要提出了以關(guān)注鉆井液替代關(guān)注巖屑的方式發(fā)現(xiàn)油氣顯示，論述了采用氯仿對(duì)巖屑進(jìn)行噴灑和逐包浸泡的方式進(jìn)行油氣顯示，用以解決細(xì)碎巖屑錄井難的問題，使油氣發(fā)現(xiàn)率進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：煤氣層開發(fā)；地質(zhì)錄井；細(xì)碎巖屑

鉆井技術(shù)隨著油氣層的開發(fā)發(fā)展迅速，但是高速鉆井技術(shù)也帶來了諸多錄井難題，例如在鉆井過程中產(chǎn)生了諸多細(xì)碎巖屑，對(duì)巖屑的歸位造成了影響，使得巖性描述以及油氣層的發(fā)現(xiàn)更加困難，對(duì)油氣層評(píng)價(jià)以及錄井資料的利用造成了不利影響。所以現(xiàn)代地質(zhì)錄井中對(duì)細(xì)碎巖屑的研究越來越重視。

1 細(xì)碎巖屑成因分析

1.1 鉆頭類型

鉆井現(xiàn)場(chǎng)所用的鉆頭中，刮刀鉆頭和三牙輪鉆頭對(duì)形成細(xì)碎巖屑的影響較小，金剛石鉆頭影響最大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人造金剛石鉆頭（TSP）所鉆細(xì)碎巖屑含量最大，其次是PDC鉆頭中的B35、T537和B486鉆頭，影響較小的是B9、B22、R482、R435鉆頭和試驗(yàn)PDC鉆頭。鉆頭的齒數(shù)越多、越密，相應(yīng)的巖屑越細(xì)小。TSP鉆頭和天然金剛石鉆頭的齒數(shù)比PDC鉆頭的多，所鉆巖屑也細(xì)碎的多，對(duì)巖屑錄井也越不利。

1.2 地層性質(zhì)

導(dǎo)致細(xì)碎巖屑產(chǎn)生的主要原因還有客觀上的，例如地層巖性。若錄井所在地成巖作用相對(duì)較差，那么巖層膠結(jié)作用就越小，在鉆井過程中形成的巖屑越細(xì)小；若地層中巖性過于致密，也會(huì)造成細(xì)碎巖屑的返出，一般致密的巖層大多埋藏較深，屬于較老的層位，該類巖層的砂巖體也相對(duì)致密，巖屑的返出量相對(duì)較小，鉆進(jìn)速度也相對(duì)較慢，巖屑也相對(duì)細(xì)?。涣硗饨饎傘@在中地層以及軟地層中鉆進(jìn)速度較高，返出巖屑粒徑也相對(duì)較為適宜。

1.3 工程參數(shù)

通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，巖屑顆粒還會(huì)受到工程參數(shù)的影響，例如鉆盤的轉(zhuǎn)速、泵壓和鉆壓都會(huì)對(duì)巖屑粒徑造成影響，從而產(chǎn)生細(xì)碎巖屑。而在工程參數(shù)中，對(duì)巖屑粒徑造成最大影響的因素為鉆盤速度。有些鉆井鉆頭即便不使用PDC鉆頭，而是利用了滿井眼鉆，在返出巖屑過程中，巖屑會(huì)受到反復(fù)的研磨，因而變得十分細(xì)碎。而隨著鉆頭鉆進(jìn)，深層巖石相對(duì)較為堅(jiān)硬，鉆頭巖屑就變得較為細(xì)碎。

2 細(xì)碎巖屑對(duì)錄井的影響

2.1 巖屑難歸位

錄井過程中所需要的巖屑其實(shí)是油氣層上覆相鄰層段的混雜體，細(xì)碎巖屑中一些礦物成分無法用肉眼進(jìn)行識(shí)別，因而巖屑的樣品挑選以及巖石定名相對(duì)較為困難。在目前的現(xiàn)場(chǎng)錄井中大多會(huì)將油砂樣品換成混合樣品，但是這樣會(huì)降低樣品質(zhì)量，致使下一步的分析化驗(yàn)以及對(duì)地層的跟蹤對(duì)比。由于巖屑太過細(xì)碎，對(duì)相鄰層面的巖性難以判別，無法發(fā)現(xiàn)新成份出現(xiàn)在哪一層面，無法對(duì)巖屑進(jìn)行分層。部分油井鉆井過程中砂巖、泥巖之間的差異無法辨別，因而巖性歸為難度較大，不易進(jìn)行錄井剖面的還原。

2.2 采樣困難

巖屑在返出過程中，由于粒徑過小，在振動(dòng)篩上就有部分巖屑流失掉，而振動(dòng)篩上的巖屑很多都是假巖屑。在取樣時(shí)沒有足夠的樣品，就會(huì)導(dǎo)致巖屑量不足。另外由于巖屑粒徑過小，因此清洗時(shí)，鉆井液中就會(huì)混雜大量的沙粒，泥巖同水混合就會(huì)變?yōu)樵鞚{。在倒水時(shí)，細(xì)小的巖屑顆粒也會(huì)流失，因而使得巖屑代表性降低。甚至有些巖屑在返出時(shí)已經(jīng)成為糊狀，很難進(jìn)行有效分析，無法挑取油砂代表。

2.3 漏失油氣顯示

細(xì)碎巖屑的比表面積增加，因而油巖熒光顏色強(qiáng)度較弱，且十分分散，這就是的油氣層顯示不明顯，因而在評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)油氣層時(shí)難度有所提高。細(xì)碎巖屑降低了油氣層的解釋符合率以及發(fā)現(xiàn)率。另外由于粒徑較小，因而難以挑樣，熒光巖屑混雜在非熒光巖屑中，即便有，因?yàn)楹窟^少熒光顯示也不明顯。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 雙層振動(dòng)篩的使用

由于不考慮細(xì)碎巖屑，常規(guī)的巖屑篩選中大多會(huì)使用常規(guī)的振動(dòng)篩，由于網(wǎng)目數(shù)小，因而巖屑篩選不到，或者網(wǎng)目數(shù)過大，導(dǎo)致巖屑混雜，巖屑質(zhì)量降低，所以這里建議使用雙層振動(dòng)篩對(duì)巖屑進(jìn)行篩選。具體方法是上邊一層網(wǎng)目較小，以50～80目為主，主要分離井壁垮塌物、掉塊以及殘留巖屑等假巖屑。下邊一層網(wǎng)目較大，以80～100目為主，用以分離真巖屑。

3.2 巖屑的采集

地質(zhì)錄井中，采集巖屑是錄井的基礎(chǔ)前提。在進(jìn)行取樣前需要觀察振動(dòng)篩中的情況，同鉆井工程師一起進(jìn)行取樣分析，選擇振動(dòng)篩布；其次，巖樣采集時(shí)需要采取井字取樣的方式進(jìn)行取樣，從而確保取樣的可靠性、真實(shí)性。例如若返樣中的巖屑呈現(xiàn)出糊狀，那么可以首先對(duì)巖屑進(jìn)行清洗；在清洗過程中應(yīng)當(dāng)選擇小水流輕輕攪拌，待巖屑沉淀后再進(jìn)行換水，從而將密度較小以及懸浮沙粒去除掉；盡可能在倒樣時(shí)留下細(xì)小巖屑去除明顯大塊巖屑；最后，每次取樣前都需要清洗洗樣的盆，避免樣品產(chǎn)生混合。

3.3 巖屑的描述

巖屑描述包括已采集巖屑巖性的識(shí)別及其層段歸位。由于新型鉆頭的使用，振動(dòng)篩的改進(jìn)，使巖屑中很少有大于3mm的巖屑，而不足3mm的巖屑往往不能完整體現(xiàn)地層的全部巖性特點(diǎn)，因此巖屑分析描述只能局限于與巖石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無關(guān)的特征上，如顏色、自然伽馬放射性等。剛洗的細(xì)碎濕巖屑表面清潔，巖石本色易露，容易觀察其巖性組合特征，適于進(jìn)行濕樣粗描。在曬樣、烤樣時(shí)，切忌在巖屑未濾干水份的情況下過多地翻動(dòng)，以免造成巖屑表面模糊難于描述。巖屑曬干后要結(jié)合巖屑濕描再進(jìn)行細(xì)描。顏色差別較大的地層，可以直接通過顏色變化來判斷巖性，確定砂泥巖百分比的變化。另外，要準(zhǔn)確描述巖屑的含油氣性還應(yīng)結(jié)合槽面油氣顯示，洗樣時(shí)水面是否有油花、油膜，鉆井液槽面蒸汽和巖屑是否有油氣味等相關(guān)記錄進(jìn)行。

4 油氣層識(shí)別

4.1 氯仿噴灑混合樣

若巖樣呈現(xiàn)粉狀以及泥沙狀時(shí)，細(xì)碎巖屑無法分離，在識(shí)別顯示前應(yīng)當(dāng)首先嗅一下巖樣。若砂巖中含有油氣，味道會(huì)濃一些。繼而進(jìn)行熒光直照，若巖樣沒有熒光顯示，則可以在樣品上噴灑氯仿，通過這一方法可以有效提高油氣發(fā)現(xiàn)率。

4.2 逐包滴照、浸泡

不論在熒光檢查中是否顯示出熒光反應(yīng)，都要進(jìn)行熒光地找分析，對(duì)該段每米純凈砂巖進(jìn)行熒光滴照可以有效顯示出砂巖中的油氣顯示，從而證實(shí)油氣顯示，即便熒光滴照無反應(yīng)，也需要進(jìn)行下一步檢查。

4.3 氣測(cè)錄井

在常規(guī)錄井中，細(xì)碎巖屑會(huì)極大的影響地質(zhì)錄井質(zhì)量，但是利用得當(dāng)會(huì)促進(jìn)油氣顯示發(fā)現(xiàn)率的提升。在錄井中應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注鉆井液，這是由于巖屑破碎率越高，那么烴組分就會(huì)充分進(jìn)入到鉆井液中，通過氣測(cè)錄井的方式，可以觀測(cè)處油氣顯示。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代鉆井中大多會(huì)使用金剛石鉆頭，但是該種鉆頭會(huì)帶來諸多巖屑錄井難題，因此在錄井過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合細(xì)碎巖屑特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多種技術(shù)進(jìn)行巖羊采集，從而詳細(xì)的描述巖屑，并對(duì)巖屑進(jìn)行歸位。文章提出了一些解決細(xì)碎巖屑錄井的措施，在錄井過程中應(yīng)當(dāng)依照嗅→普照→氯仿噴灑→滴照→逐包浸泡，這一順序進(jìn)行處理，從而保證油氣層的顯示。巖屑越是細(xì)碎，內(nèi)部包含的油氣信息越大，更能提供優(yōu)質(zhì)油氣信息。

參考文獻(xiàn)

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